Kommutierungsbeziehungen, die mit Einschränkungen nicht übereinstimmen

Im Abschnitt 9.5 von Weinbergs Lectures on Quantum Mechanics erläutert er anhand eines Beispiels die Klassifizierung von Constraints. Die Lagrangedichte für ein nicht-relativistisches Teilchen, das gezwungen ist, auf einer durch beschriebenen Oberfläche zu bleiben

(1) F ( X ) = 0

genommen werden kann als

(2) L = 1 2 M X ˙ 2 v ( X ) + λ F ( X ) .

Abgesehen von der primären Einschränkung ( 1 ) es gibt auch einen sekundären, der sich aus der Auferlegung ergibt, dass ( 1 ) ist während der Dynamik zufrieden

(3) X ˙ F ( X ) = 0.

Dann sagt er das imposant [ X ich , P J ] = ich δ ich J würde mit den Auflagen nicht vereinbar sein ( 1 ) Und ( 3 ) (was lautet P F = 0 im Hamiltonschen Formalismus). Wie kann ich diese Inkonsistenz sehen?

Antworten (2)

Würde ein Beispiel genügen? Wenn ja, betrachten Sie den Fall F ( X ) = X 1 . Dann sagt (1). X 1 = 0 , was bereits mit der Vertauschungsrelation unvereinbar ist, und (3) sagt P 1 = 0 , was wiederum mit der Vertauschungsrelation nicht vereinbar ist. Wenn X 1 oder P 1 Null ist, dann können wir nicht haben [ X 1 , P 1 ] 0 .

Auf der einen Seite,

0   =   [ 0 , 0 ]   =   [ F ( X ) , P F ]   =   ich ( F ) 2 .
Andererseits eine Einschränkungsfunktion F erfüllt typischerweise eine Regularitätsbedingung
F | F = 0     0 .